Bùng phát Mặt Trời không phun trào: cách từ trường quyết định số phận của plasma

Tác giả: Uliana S

Bùng phát Mặt Trời không phun trào: cách từ trường quyết định số phận của plasma-1
Полный солнечный вид с различных солнечных камер НАСА неудачного солнечного извержения из данных, собранных в марте 2024 года. Credit: Tingyu Gou

Chỉ vài ngày trước, vào ngày 4 tháng 9 năm 2026, Viện SETI đã công bố một phân tích chi tiết về một trong những sự kiện tiêu biểu nhất trong những năm gần đây của ngành vật lý Mặt Trời. Và đến ngày 8 tháng 9, câu chuyện này cũng đã được kể lại trên tài khoản chính thức của viện. Đó là về một vụ phun trào Mặt Trời đã bắt đầu — rồi bất ngờ dừng lại. Nghiên cứu còn mới, dữ liệu còn mới, và những kết luận đã bắt đầu thay đổi cách hiểu về việc chính xác thì từ trường của Mặt Trời quyết định ra sao liệu vật chất có thoát ra ngoài không gian hay sẽ mãi là tù nhân của ngôi sao. Chính vì thế mà chủ đề hôm nay càng trở nên đặc biệt thời sự: hiểu biết về những “thất bại” như vậy gắn trực tiếp với việc dự báo thời tiết không gian, thứ ảnh hưởng đến vệ tinh, liên lạc và thậm chí cả ngành năng lượng trên Trái Đất.

Vào tháng 3 năm 2024, một cấu trúc từ trường đã trỗi dậy trên Mặt Trời. Plasma lao lên trên — khung cảnh quen thuộc của sự khởi đầu một vụ phun trào nhật hoa mạnh mẽ. Nhưng thay vì bay đi xa, vật chất ấy lại lơ lửng rồi dần lắng trở lại. Các nhà khoa học lần đầu tiên có thể theo dõi quá trình này từ nhiều điểm nhìn cùng một lúc và làm sáng tỏ vì sao vụ phun trào đã không xảy ra.

Bùng phát Mặt Trời và phun trào khối lượng là những hiện tượng có liên quan nhưng không đồng nhất. Bùng phát là một đợt bùng nổ năng lượng sáng chói trong vành nhật hoa. Phun trào nghĩa là vật chất thực sự rời khỏi ngôi sao. Những vụ bùng phát lớn thường đi kèm với phun trào, tuy nhiên vẫn có ngoại lệ. Chính những ngoại lệ ấy là chìa khóa để hiểu được yếu tố quyết định.

Sự kiện đó đã được Solar Dynamics Observatory, STEREO, Hinode, Solar Orbiter và IRIS quan sát. Các thiết bị đã nhìn từ nhiều góc độ khác nhau và trong nhiều dải khác nhau, ghi nhận từ trường và, điều đặc biệt quan trọng, là các quang phổ. Phép quang phổ đã cho phép nhìn thấy chuyển động của plasma qua các dịch chuyển Doppler.

Bức tranh đã trở nên rõ ràng. Bên dưới cấu trúc đang dâng cao, các từ trường tái kết nối và đẩy nó lên trên. Đồng thời, một sự tái kết nối khác diễn ra từ phía trên: các đường sức bên ngoài "đâm" vào đỉnh vòng lặp và làm yếu đi các lực đang cố gắng đẩy nó ra. Từ trường mạnh bao quanh đóng vai trò như một chiếc lồng vốn suy yếu quá chậm. Kết quả là vòng lặp dâng lên, khựng lại rồi sụp đổ.

Sự kiện này không chỉ quan trọng về mặt tự thân. Nếu một vụ phun trào chạm tới Trái Đất, nó có thể gây ra những nhiễu loạn từ trường, tạo ra dòng điện cảm ứng trong các đường dây tải điện và gây ra sự cố cho các vệ tinh. Việc hiểu được tại sao một số vụ bùng phát lại "phóng ra" còn số khác thì không sẽ giúp cải thiện các dự báo thời tiết không gian.

Hiện tại, đội ngũ của Tiến sĩ Katie Reeves đang lên kế hoạch xem xét dữ liệu trong mười lăm năm của Solar Dynamics Observatory để tìm kiếm các vụ bùng phát lớn khác mà không có phun trào. Và sứ mệnh MUSE trong tương lai sẽ giúp các quan sát như vậy trở nên thường xuyên và chi tiết hơn.

Ngôi sao của chúng ta vận hành theo những quy luật cân bằng tinh vi của các lực khổng lồ. Các từ trường đẩy, kìm hãm, tái cấu trúc — và kết quả của cuộc đấu tranh này quyết định liệu vật chất sẽ bay về phía các hành tinh xa xôi hay vẫn là một phần của Mặt Trời. Trong cuộc chiến vô hình này, cả quy mô của các quá trình vũ trụ lẫn sự phối hợp kỳ diệu của các lực đều được thể hiện rõ nét, nhờ đó chúng ta tồn tại trong một thế giới nơi những sự kiện vĩ đại như vậy không chỉ có thể quan sát được mà còn dần dần được giải mã.

7 Lượt xem

Bình luận

Bạn có phát hiện lỗi hoặc sai sót không?Chúng tôi sẽ xem xét ý kiến của bạn càng sớm càng tốt.